Федеральное агентство по образованию
Федеральное государственное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
«Рязанский станкостроительный колледж»
Разработка и эксплуатация удаленных
баз данных
(лекции 1-5)
Рязань, 2009
Лекция 1
Архитектуры удаленных баз данных
Основные понятия и определения.
Почти все модели организации взаимодействия пользователя с базой данных построены на основе модели «клиент-сервер». То есть предполагается, что каждое такое приложение отличается способом распределения функций ранее приведенных групп обработки данных между, как минимум, двумя частями:
клиентской, которая отвечает за целевую обработку данных организацию взаимодействия с пользователем;
серверной, которая обеспечивает хранение данных, обрабатывает запросы и посылает результаты клиенту для специальной обработки.
Предполагается, что эти приложения функционируют на отдельных компьютерах, т.е. к серверу БД с помощью сети подключены компьютеры пользователей (клиенты).
Рассмотрим несколько определений:
1. Локальная вычислительная сеть – это сеть, узлы которой равноудалены друг от друга.
2. Сервер – это программа, реализующая функции собственно СУБД: определение данных, запись – чтение данных, поддержка схем внешнего, концептуального и внутреннего уровней, диспетчеризация и оптимизация выполнения запросов, защита данных.
Сервером называется абонент (узел) сети, который предоставляет свои ресурсы другим абонентам, но сам не использует их ресурсы. Таким образом, он обслуживает сеть. Серверов в сети может быть несколько, и совсем не обязательно, что сервер — самый мощный компьютер. Выделенный (dedicated) сервер — это сервер, занимающийся только сетевыми задачами. Невыделенный сервер может помимо обслуживания сети выполнять и другие задачи. Специфический тип сервера — это сетевой принтер.
3. Клиент – это различные программы, написанные как пользователями, так и поставщиками СУБД, и внешние или «встроенные» по отношению к СУБД. Программа-клиент организована в виде приложения, работающего «поверх» СУБД, и обращающегося для выполнения операций над данными к компонентам СУБД через интерфейс внешнего уровня (инструментальные средства).
Клиентом называется абонент сети, который только использует сетевые ресурсы, но сам свои ресурсы в сеть не отдает, то есть сеть его обслуживает, а он ей только пользуется. Компьютер-клиент также часто называют рабочей станцией. В принципе каждый компьютер может быть одновременно как клиентом, так и сервером.
4. Рабочая станция – компьютер, подключенный к сети и работающий под управлением локальной операционной системы.
Разделение процесса выполнения запроса на «клиентскую» и «серверную» позволяет:
различным прикладным (клиентским) программам одновременно использовать общую базу данных;
централизовать функции управления, такие как защита информации, обеспечение целостности данных, управление совместным использованием ресурсов;
обеспечивать параллельную обработку запроса в случае распределенных БД;
высвобождать ресурсы рабочих станций и сети;
повышать эффективность управления данными за счет использования ЭВМ, специально разработанных для работы СУБД (серверы БД и машины БД).
Базовые архитектуры распределенной обработки данных
Вычислительная модель клиент-сервер связана с появлением в 1990-ч г. Открытых систем. Термин «клиент-сервер» применялся к архитектуре программного обеспечения, которое состояло из двух процессов обработки информации: клиентской и серверной. Клиентский процесс запрашивал некоторые услуги, а серверный процесс обеспечивал их выполнение. При этом предполагалось, что один серверный процесс может обслужить множество клиентских процессов. Учитывая, что аппаратная реализация этой модели управления базами данных связана с созданием локальных вычислительных сетей предприятия, такую организацию процесса обработки информации называют архитектурой клиент-сервер.
Основной принцип технологии клиент-сервер применительно к технологии управления базами данных заключается в разделении функций стандартного интерактивного приложения на пять групп, имеющих различную природу:
функции ввода и отображения данных (презентационная логика);
прикладные функции, определяющие основные алгоритмы решения задач приложения (бизнес-логика);
функции обработки данных внутри приложения (логика базы данных);
функции управления информационными ресурсами (процессор управления данными);
служебные функции, играющие роль связок между функциями первых четырех групп .
Рис.1 Структура типового приложения